有机化学氨基酸多肽蛋白质.pptVIP

第十五章 氨基酸、多肽、蛋白质 1、了解常见氨基酸结构及缩写 2、了解等电点 3、了解蛋白质的结构 第一节 氨基酸 狭义氨基酸：a-氨基酸 一、分类 按照含氨基和羧基的数目分类： 中性氨基酸——一氨基一羧基氨基酸 碱性氨基酸——二氨基一羧基氨基酸 酸性氨基酸——一氨基二羧基氨基酸 自然界天然存在的游离氨基酸现在分离出近百种，而主要的蛋白质是由20种氨基酸组成的，这20种氨基酸根据人的需要可以分为： 必需氨基酸 （人体自身不能合成，要从食物中摄取） 非必需氨基酸 （人体自身能合成） 二、物理性质 水溶性：一般a-氨基酸不溶于非质子性溶剂；都可溶于水，但差别很大。 熔点：由于可以形成内盐，a-氨基酸熔点都较高，一般在200oC以上。且往往在熔点分解。 旋光性：天然产a-氨基酸，除甘氨酸外，其它所有的a-碳原子都是手性的，都有旋光性，而且主要是L-型的（天然产的氨基酸也有D-型的，但很少，主要来自微生物的代谢产物）。 组成蛋白质的各种氨基酸 三、酸碱二性及等电点 以两性离子形式存在的氨基酸浓度最大，而该两性离子溶解度最小，故可结晶析出。 不同氨基酸的等电点不同，可以通过控制PH值来分批析出不同的氨基酸晶体，从而分离氨基酸混合物。 酸性强的氨基酸PI：PH 2.8~3.2 中性氨基酸PI：PH 6.2~6.8 碱性强的氨基酸PI：PH 7.6~10.8 四、氨基酸的反应 1、氨基的酰化： 2、氨基的烃基化： 4、羧基的反应： 五、氨基酸的制备 第二节 多肽 一、肽和肽键 a-氨基酸分子中的羧基与另一分子a-氨基酸的氨基生成的酰胺称为肽，此酰胺键称为肽键。 第三节 蛋白质 一、蛋白质的分类 2、蛋白质的二级结构（a-螺旋和b-折叠） 由于分子内部氢键的关系，使肽链高分子形成一定的几何形象，即所谓的二级结构。 a-螺旋 螺旋是由氢键而稳定的，氢键与螺旋的长轴平行的。螺旋可分为右手螺旋和左手螺旋，右手螺旋比左手螺旋更稳定，所以天然蛋白质多为右手螺旋。由于形成螺旋的结果，多肽链的长度大为缩短。 α-螺旋形成的空间构象中，螺环每上升一圈，平行方向间的间距为0.54nm，由3.6个氨基酸的单位组成，每一个氨基酸单位的氨基与其相隔的第五个氨基酸单位的羧基形成氢键。 氨基酸残基的侧链(-R)不参与螺旋构造而分布在螺旋的外侧，但它可以影响螺旋的形成和稳定。由于蛋白质一级结构的不同，则a-螺旋的多少程度也不一样。 例如a-角蛋白几乎全是a -螺旋结构，在一定程度上拉伸可恢复。（毛发中） 并且组成a-角蛋白的a-螺旋还以三股或七股平列拧成缆绳状的大螺旋缆。 b-折叠 b-折叠是肽链相当伸展的结构，它依靠两条肽链，或一条肽链内两股肽链之间的C=O与N-H形成氢键而成。两条肽链可以是平行的，即肽链从N端到C端是同方向的，也可以是反平行的。 从能量上看，反平行更稳定。肽链与肽链之间可形成氢键而使氨基酸间有着最大的距离。 在一级结构的长链中存在的一些基团可以相互作用，形成分子的立体结构。这种分子中原子团之间非键合的作用，比一级结构中的共价键 弱得多，称为次级键或副键。如氢键、反氢键（即疏水作用)、盐键、范德华引力。 蛋白质结构中的次级键 a-盐键，b-氢键， c-疏水作用， d-范德华力 在二级结构的基础上，使各种二级结构单位的多肽链卷曲盘旋和折叠成更为复杂的构象，被称为“螺旋的螺旋”，由于各种力作用的结果便形成侧链的构象，这种侧链构象及各种主链构象单元互相间的复杂的空间关系就是蛋白质的三级结构。 （具有一定二级结构的肽链，再以一定方式）盘旋、折叠、卷曲起来的结构称三级 结构） 3、蛋白质的三级结构 a表示a-螺旋形, b表示b-折叠形, c表示杂乱的卷曲 图上结构表示β-折叠式的反平行氢键结构 指缔合现象中的空间结构问题。 纤维状蛋白的每条肽链盘曲所成的a-螺旋是纤维状蛋白的二级结构，几条螺旋形的多肽链互相扭成绳索状，其中每条多肽链再弯曲所成的“螺旋的螺旋”是三级结构，每条绳索状结构可作为亚基，这些亚基互相缔合则成为纤维状蛋白质分子的四级结构。 4、蛋白质的四级结构 鲸肌红蛋白的空间结构 三、蛋白质的性质 1、颜色反应 ?二缩脲反应： ?黄蛋白反应： ?茚三酮反应： ?米氏反应： 2、二性及等电点 蛋白